Study of small proline rich proteins (SPRRs) in head and neck cancer

As proteínas pequenas ricas em prolina (small proline-rich protein/SPRRs) compreendem uma sub-classe específica de precursores da camada córnea, codificadas por uma família multi-gênica do complexo de diferenciação epidérmica mapeado no cromossomo 1q21. Vários estudos têm sugerido que as SPRs estão relacionadas com proliferação epitelial elevada e processos malignos. O presente trabalho teve como objetivo investigar a participação das SPRs no desenvolvimento de carcinomas epidermóides de cabeça e do pescoço e no fenótipo da célula neoplásica. O perfil de expressão de onze genes SPRRs foi avaliado em cinco linhagens celulares (FADU, HEP-2, UM-SCC-38, SCC-9) e em carcinomas primários da cabeça e pescoço, utilizando PCR em tempo real. Os tumores foram classificados em agressivos (A) e menos agressivos (LA) dependendo da presença ou da ausência de células neoplásicas nos nódulos linfáticos regionais. Os resultados revelaram baixa expressão de genes SPRRs em todas as linhagens celulares, exceto o SPRR4. Por outro lado, foram observados níveis elevados de transcritos de SPRR2G, SPRR4 e SPRR2E e níveis reduzidos de transcritos de SPRR3 tanto nos grupos A e LA de carcinomas. A expressão ectópica de SPRR2E resultou em menor capacidade de invasão celular em ensaio de câmara de Boyden, bem como em mudança do fenótipo epitelial para fibroblastóide, mas não afetou a proliferação celular ou a migração. Após o tratamento das células HEP-2 com a proteína anti-inflamatória anexina A1 (peptídeo AC2-26), ocorreu um aumento substancial de expressão da maioria dos SPRRs, sugerindo uma associação entre SPRs e inflamação. Os genes SPRRs possuem sequências altamente conservadas e, após uma análise filogenética utilizando o método de neighbor-joining, os resultados indicaram um grupo homogêneo, que incluiu SPRR2 e SPRR4, e um grupo mais heterogêneo com SPRR1 e SPRR3. Aparentemente, a diversidade de sequência destes genes é baixa. Isto sugere que o controle da dosagem da proteína pode ser mais importante para o desempenho de sua função que a complexidade estrutural. A compreensão da função das SPRs avançou bastante nos últimos anos, mas muitas questões sobre o seu papel no processo neoplásico ainda permanecem sem resposta. Muitos dados são ainda necessários para identificar sua associação com outras proteínas e com vias de sinalização. Portanto, é importante melhorar nosso conhecimento sobre a regulação e a função de cada RPN, para que as descobertas obtidas na pesquisa básica sejam traduzidas em aplicações clínicasThe small proline rich proteins (SPRs) constitute a specific sub-class of cornified cell envelope precursors, encoded by a multi-gene family which are part of the epidermal differentiation complex on chromosome 1q21. Several studies have suggested that the SPRs are related to increased epithelial proliferation and to malignant processes. The present work aimed to investigate the participation of SPRs in the development of head and neck squamous cell carcinomas and in the phenotype of the neoplastic cell. The expression profile of eleven SPRRs genes was evaluated in five cell lines (FaDu, HEP-2, UM-SCC-38, SCC-9) and in primary carcinomas from head and neck, using real time PCR. The tumors were classified as aggressive (A) and less aggressive (LA) depending on the presence or absence of neoplastic cells in the regional lymph nodes. The results revealed low expression of SPRRs genes in all cell lines, except SPRR4. Otherwise, high levels of SPRR2G, SPRR4 and SPRR2E and low levels of SPRR3 transcripts were observed in both A and LA carcinomas. Ectopic SPRR2E expression resulted in reduced cell invasion evaluated by a Boyden chamber assay together with morphologic changes from epithelial to fibroblast-like phenotype, but did not affected cell proliferation or migration. After treatment of HEP-2 cell line with the anti-inflammatory protein annexin A1 (peptide Ac2-26), there was a substantial increase of expression of most SPRRs, suggesting an association between SPRs and inflammation. The SPRRs genes have highly conserved sequences and, after a phylogenetic analysis using the neighbor-joining method, the results indicated a homogeneous group including SPRR2 and SPRR4, and a more heterogeneous group with SPRR1 and SPRR3. Apparently, the sequence diversity of these genes is low. This suggests that the control of protein dosage may be more important to the performance of their function than the structural complexity. The understanding of the function of SPRs has advanced in the past years but many questions on their role in the tumorigenic process still remain unanswered. Much more data are required to recognize their association to other proteins and signaling pathways. Therefore, it is important to improve our knowledge on the regulation and function of each SPRs in order to translate findings from basic research into clinical application